玉米浸泡液制备苏云金杆菌生物杀虫剂的影响因素研究

以玉米淀粉生产过程中的浸泡液为培养基,摇瓶发酵培养苏云金杆菌生物杀虫剂,通过一系列单因子试验,考察了不同培养条件(种子液的种龄、接种量、浸泡液的含固率、初始pH值、摇床转速、发酵温度及发酵时间)对苏云金杆菌在玉米浸泡液中的生长(菌数增长与芽孢形成)以及发酵液的生物毒效的影响.研究表明,在最佳摇瓶培养条件(种子液种龄10 h,接种量2%,浸泡液含固量3%,初始pH值7.0～7.5,摇床转速200 r/min,发酵温度30℃)下发酵48 h,活菌数和活芽孢数分别可达到7.9×108 CFU/mL和5.5×108 CFU/mL,毒力效价为698.0 IU/μL.本试验可为生物农药的工业化生产提供实用参数.     

以红薯浸泡液为碳源的生物反硝化

为选择低碳氮比污水生物脱氮中合适的碳源,以搅拌罐浸泡淀粉类物质释放碳源,在确定利用红薯浸泡液为碳源后,以浸没式生物滤池为反应器进行生物反硝化实验。实验结果表明:20 g红薯置于2 L自来水中,采用250 r/m in的搅拌速度,搅拌频率为每搅拌3 h停1 h,2 d后得到的浸泡液COD浓度平均为5 921 mg/L,最高可超过7 000 mg/L;将此红薯浸泡液和污水以1∶50的流量比例,采用分别投加的方式进入反应器,污水中总氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮及氨氮的平均去除率分别为88.6%、91.6%、88.2%和54.8%,出水COD平均在30 mg/L以下;在红薯浸泡液COD浓度为5 700 mg/L左右时,进水中亚硝酸盐氮浓度与硝酸盐氮浓度比为3∶2时总氮去除率为95.3%,当该比例为2∶3时总氮去除率为88.2%。研究表明,红薯浸泡液是一种经济合适的碳源,采用红薯浸泡液作为低碳氮比污水生物处理中反硝化的碳源是可行的。     

利用玉米浸泡液产电的微生物燃料电池研究

以玉米淀粉生产过程中的浸泡液（玉米浸泡液）作为接种液和基质,利用“三合一”膜电极的单室空气阴极微生物燃料电池进行试验,采用在线监测电压和废水分析方法对产电功率和化学需氧量（COD）、氨氮进行测定,探讨高COD、高氨氮有机废水产电及废水处理的可行性.结果表明,经过94 d（1个周期）的连续运行（固定外电阻为1 000 Ω）,17 d时输出电压达到最大（525.0 mV）,稳定期最大输出功率可达169.6 mW/m²,此时电池相应的电流密度为440.2 mA/m²,内阻约为350 Ω,开路电压619.5 mV;但燃料电池电子利用效率较低（库仑效率为1.6%）;1个周期结束时浸泡液的COD去除率达到51.6%,氨氮去除率25.8%.本试验利用玉米浸泡液成功获得电能,同时对浸泡液有效地进行了处理,为其资源化利用提供新途径.     

稻草浸泡液对藻类抑制作用机制

室内研究了不同降解方式和降解时间的稻草浸泡液对铜绿微囊藻生长的抑制效果及其抑藻机制.结果表明,稻草本身存在抑藻活性物质,低温浸泡4 d的无菌稻草液在2.5 g/L投加量下,对微囊藻的抑制作用达到了69.3%.在稻草浸泡液抑藻过程中,稻草产生的化学物质作用和生物作用同时存在,其相对大小取决于稻草的降解方式和降解时间.对于厌氧降解浸泡液而言,主要通过化学物质的作用抑藻,其抑藻效果随稻草厌氧降解时间的延长明显减弱,如厌氧浸泡15　d和30 d的稻草液在1.5 g/L浓度下其抑制率分别为83％和46％;好氧降解浸泡液主要通过生物作用抑藻.其抑藻效果随稻草好氧降解时间的延长而增强,如1.5 g/L投加量下,15和30 d好氧降解带生物相的稻草浸泡液对微囊藻的抑制率分别为81％和93％.     

利用玉米浸泡液制备苏云金杆菌生物杀虫剂

以玉米淀粉生产过程中的浸泡液作为原料培养基,在5L发酵罐中培养苏云金杆菌生物杀虫剂,并以常规黄豆粉培养基为对照,考察了苏云金杆菌在玉米浸泡液中的生长代谢状况(包括菌体形态、菌数增长与芽孢形成)以及48h发酵液的生物毒效.研究表明,无需添加其它成分及前处理,玉米浸泡液所含营养成分即可满足苏云金杆菌生长需求,其培养的总活菌数及芽孢数在27h可达最大值1.51 ×109CFU·mL-1和1.41×109CFU·mL-1,分别比常规培养基高出59%和85%,芽孢形成与晶体释放提前约9～12h;36h扫描电镜(SEM)观察表明,发酵36h浸泡液中大部分芽孢囊已经自溶,游离出卵圆形芽孢与菱形的晶体;而此时常规培养基正处于芽孢形成后期,只有极少数的游离晶体与芽孢;48h发酵终点的生物毒效结果显示,以浸泡液为培养基的苏云金杆菌发酵液毒效(891.51 IU·μL-1)比常规培养基高89%.本试验为浸泡液的再利用提供了一条崭新的途径,同时降低了杀虫剂的生产成本.     

鄱阳湖灰化苔草浸泡液对铜绿微囊藻的化感作用

在室内控温、控光条件下,研究鄱阳湖洲滩优势植物灰化苔草浸泡液对铜绿微囊藻生长的影响。试验得到,灰化苔草浸泡液对铜绿微囊藻的抑制作用较高;枯灰化苔草浸泡液对铜绿微囊藻的抑制率在81%~88%,随浸泡液植物生物量含量的增加而增加,当浸泡液植物生物量含量大于24 g/L后对铜绿微囊藻抑制率差异较小;鲜灰化苔草浸泡液对铜绿微囊藻的抑制率大于90%,浸泡液植物生物量含量超过6 g/L时,对铜绿微囊藻抑制率差异较小;灰化苔草浸泡液中化感物质使微囊藻细胞直径较对照组减小8%~12%,藻细胞发生固缩现象;微囊藻细胞超氧化物歧化酶(SOD)活性在0.57~1.14 U/106cell之间占对照组的30%~60%,藻细胞内氧化活性降低,胞内过氧化氢物不能及时去除在胞内积累,单位藻细胞丙二醛(MDA)增加3~4倍,藻细胞膜脂过氧化使藻细胞生长受到抑制。实验结果得到鄱阳湖洲滩优势植物灰化苔草在夏季将对蓝藻水华产生抑制作用,这为开发和利用鄱阳湖岸滩优势植物苔草生态控藻提供基础实验数据。